垃圾桶监测装置及智能垃圾桶的制作方法

本实用新型涉及智能监测技术领域，尤其是涉及一种垃圾桶监测装置及智能垃圾桶。

背景技术：

垃圾桶是公共区域内的常见卫生设施，供人投放垃圾，以保持公共区域的卫生整洁。

由于垃圾桶会随着垃圾的累积而满箱，通常会由清洁人员定期清空垃圾桶。但是，由于清洁人员预先并不知道垃圾桶是否满箱，也即对垃圾桶的垃圾量状态并不知情，通常会出现清洁人员前去清理时，垃圾桶还未达到满箱，垃圾量较少，导致清洁人员浪费时间；也会出现垃圾桶早已满箱，但清洁人员却迟迟未去清理，致使垃圾桶周边卫生较差的情况。

针对传统垃圾桶的清理时间难以把控的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种垃圾桶监测装置及智能垃圾桶，以缓解传统垃圾桶的清理时间难以把控的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种垃圾桶监测装置，包括：封装壳体，以及设置于封装壳体内部的重量监测模块和通讯模块；重量监测模块和通讯模块电连接；其中，重量监测模块贴附在封装壳体的顶层内壁，用于监测封装壳体上的垃圾的总重量值，当总重量值达到预设阈值时向通讯模块发送触发信号；通讯模块用于在接受到触发信号时，向关联终端发送满箱预警消息。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，通讯模块包括NB-IoT芯片。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，重量监测模块包括分布式压力传感器。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，分布式压力传感器的数量为多个，分别布设贴附于封装壳体的顶层内壁。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，分布式压力传感器为柔性薄膜分布式压力传感器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，重量监测模块和通讯模块之间还设置有电开关；重量监测模块用于在总重量值达到预设阈值时连通电开关，以将触发信号发送至通讯模块。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，装置还包括与通讯模块相连接的电源模块；封装壳体内还设置有电源仓，用于嵌入电源模块；其中，电源模块与电源仓可拆卸连接；电源模块包括干电池或锂电池。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种智能垃圾桶，包括权利要求1-7任一项的垃圾桶监测装置，还包括垃圾桶本体；其中，垃圾桶监测装置可拆卸地设置于垃圾桶本体上。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，垃圾桶监测装置设置于垃圾桶本体的底部内侧；或者，垃圾桶监测装置设置于垃圾桶本体的底部外侧。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，垃圾桶监测装置的封装壳体的底面积与垃圾桶本体的底部的面积相匹配，以使封装壳体覆盖于垃圾桶本体的底部。

本实用新型实施例提供了一种垃圾桶监测装置及智能垃圾桶，通过重量监测模块监测垃圾桶的垃圾的总重量值，并在总重量值达到预设阈值时触发通讯模块向关联终端发送满箱预警消息，以使相关的清洁人员得知该去清理垃圾桶，较好地把控了清理时间，提升了清洁作业效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的第一种垃圾桶监测装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的第二种垃圾桶监测装置的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的第三种垃圾桶监测装置的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种垃圾桶监测装置的俯视图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的一种垃圾桶监测装置的侧视图；

图6示出了本实用新型实施例所提供的一种智能垃圾桶的结构示意图。

图标：

1-关联终端；10-重量监测模块；10a-柔性薄膜压力传感器；

20-通讯模块；20a-NB-IoT芯片；

30-电源模块；30a-干电池；30b-电源仓；

100-垃圾桶监测装置；100a-封装板；200-垃圾桶本体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前市面上的垃圾桶大多为传统垃圾桶，由于清洁人员难以获知传统垃圾桶的垃圾量，因而难以把控清理时间，清理时间的不确定也会导致清理效率低下。为改善此问题，本实用新型实施例提供了一种垃圾桶监测装置及智能垃圾桶。以下对本实用新型实施例进行详细介绍。

实施例一：

参见图1所示的第一种垃圾桶监测装置的结构示意图，包括：封装壳体(图1中未示出)，以及设置于封装壳体内部的重量监测模块10和通讯模块20；重量监测模块10和通讯模块20电连接；

其中，重量监测模块10贴附在封装壳体的顶层内壁，用于监测封装壳体上的垃圾的总重量值，当总重量值达到预设阈值时向通讯模块20发送触发信号；

通讯模块20用于在接受到触发信号时，向关联终端发送满箱预警消息，从而提示相关清洁人员及时采取清理措施。具体的，关联终端1可以为手机、电脑等智能终端。通讯模块在发送满箱预警消息时，可以在该消息中携带有垃圾桶的编号、位置等身份标识信息；当然，也可以不携带垃圾桶的身份标识，关联终端通过接受的通讯模块的标识信息而直接定位该通讯模块所在的垃圾桶位置。此外，关联终端上可以安装有诸如垃圾桶管理系统等客户端，通过该系统而直接显示预警消息，以提醒工作人员注意。

本实用新型实施例提供的上述垃圾桶监测装置，通过重量监测模块监测垃圾桶的垃圾的总重量值，并在总重量值达到预设阈值时触发通讯模块向关联终端发送满箱预警消息，以使相关的清洁人员得知该去清理垃圾桶，较好地把控了清理时间，提升了清洁作业效率。

在实际应用中，重量监测模块和通讯模块之间可以设置有电开关，重量监测模块用于在总重量值达到预设阈值时连通电开关，以将触发信号发送至通讯模块。也即，在总重量值未达到预设阈值时，电开关是处于断开状态，重量监测模块与通讯模块之间没有关联，只有在总重量值达到预设阈值时电开关才会被触发接通，从而连通重量监测模块和通讯模块，以使得重量监测模块能够将触发信号发送至通讯模块，通讯模块在收到触发信号时会向关联终端发送满箱预警消息。当然，也可以将电开关设置于重量监测模块内，使电开关成为重量监测模块的一部分。重量监测模块在总重量值达到预设阈值时会连通该开关，向通讯模块发送信号。

参见图2所示的第二种垃圾桶监测装置的结构示意图，在图1的基础上，还包括与通讯模块20相连接的电源模块30；此外，还示出了与通讯模块20相连接的关联终端1。其中，电源模块可以为干电池或锂电池。

考虑到垃圾桶监测装置需要长期置于垃圾桶内工作，对垃圾桶的垃圾量进行监测；而且垃圾桶大多放置于公共室外场所，不便于为垃圾桶监测装置供电，因此，垃圾桶监测装置的供电问题是关键问题。垃圾桶监测装置中的重量监测模块大多可采用压力传感器，用电量极低，最需用电的是通讯模块，因此优选将NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，基于蜂窝的窄带物联网)技术应用于通讯模块。也即，优选的，通讯模块包括NB-IoT芯片。NB-IOT芯片具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT可以支持待机时间长、对网络连接要求较高的设备的高效连接。使用NB-IoT技术的设备的电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，且部署成本较低。

NB-IoT具备以下四大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。

由于通讯模块采用了NB-IoT技术，与其它诸如WIFI模块、蓝牙模块等通讯模块相比，本实施例提供的垃圾桶监测装置的功耗极低，可以采用诸如5号电池、7号电池等干电池即可为该垃圾桶监测装置供电，且两节5号电池理论支持时间为10年，很好的解决了垃圾桶监测装置的供电问题。

考虑到垃圾桶大多具有一定的底面积，垃圾在垃圾桶内的分布可能不均，为了使重量监测结果更加客观准确，优选的，重量监测模块包括分布式压力传感器，也即重量监测模块采用分布式压力传感器实现，以监测不同位置的压力值。此外，分布式压力传感器具有未达到预设重量时不会传递信号的特点，诸如其压力监测范围为20kg-40kg，未到公斤数则不传递信号。

在实际应用中，分布式压力传感器的数量可以为多个，分别布设贴附于封装壳体的顶层内壁。布设位置可以灵活设置。具体的，分布式压力传感器包括多个压力传感单元，多个所述压力传感单元分散贴附于封装壳体的顶部内壁侧，以感测不同位置的垃圾重量值。可以布设12到20个压力传感单元实现，每个压力传感单元独立测试，并均与分布式压力传感器中的总控制电路相连。当每个压力传感单元监测的重量值达到预设子重值，则接通总控制电路，向总控制电路发送信号；当总控制电路感测到有预设数量的压力传感单元接通，也即可以确定垃圾的总重量值达到预设阈值，即可以连通压力传感器与通讯模块，触发通讯模块发送满箱预警消息。例如，当布设有10个压力传感单元时，当总控制电路确定已有5个压力传感单元与其接通，则确定即将满箱。应当注意的是，以上数据仅为便于理解的示意，不应当被视为限制。

为了使重量监测结果更加准确，同时使垃圾桶监测装置的结构更加精简，优选的，分布式压力传感器为柔性薄膜分布式压力传感器，也可以为柔性阵列式压力传感器。柔性薄膜分布式压力传感器中的各个压力传感单元均为柔性薄膜压力传感器。柔性薄膜压力传感器具有性能稳定、灵敏度高、量精度高，且体积小等优势。

参见图3所示的第三种垃圾桶监测装置的结构示意图，图3示出了一种优选的垃圾桶监测装置的实施方式，具体示出了柔性薄膜压力传感器10a、NB-IoT芯片20a和关联终端1，还示出了与NB-IoT芯片20a相连接的干电池30a。其中，柔性薄膜压力传感器10a也即前述的重量监测模块，NB-IoT芯片20a也即前述的通讯模块，干电池30a也即前述的电池模块。由于通讯模块采用了功耗极低的NB-IoT芯片，较好的解决了供电问题，无需外接电源或者布设固定电源线路，干电池即足以支持其供电较长时间，诸如理论可支持其供电10年。与锂电池相比，干电池成本更低，且由于垃圾桶大多置于室外，而锂电池由于其自身特性更容易在高温天气引发火灾，相比之下，干电池在高温环境下的安全可靠性更强。

参见图4所示的一种垃圾桶监测装置的俯视图，示出了多个柔性薄膜压力传感器10a、NB-IoT芯片20a和用于放置干电池的电源仓30b；此外，还示意出了封装板100a，具体的，该封装板100a为封装壳体的顶层结构。封装壳体内，也即在封装板100a的下层还设置有电源仓30b，用于嵌入干电池；其中，干电池与电源仓可拆卸连接；在图4中，该电源仓可以放置诸如两节5号干电池。当然，实际应用中，也可以为不同型号的干电池，或者电源仓放置锂电池等，在此不再赘述。

参见图5所示的一种垃圾桶监测装置的侧视图，示出了封装板100a、NB-IoT芯片20a、柔性薄膜压力传感器10a、以及电源仓30b。在图5中可以清楚的示意出本实施例提供的垃圾桶监测装置为三层结构，最顶层为封装板100a，也即封装壳体的顶层板，贴附于封装板100a为柔性薄膜压力传感器10a，具体的柔性薄膜压力传感器10a数量为多个，共同构成分布式压力传感器层，也可以理解为封装板的下层结构为分布式压力传感器层，在该分布式压力传感器层布设有多个柔性薄膜压力传感器10a。在分布式压力传感器层的下层结构为基础设备层，具体包括电源仓30b和NB-IoT芯片20a。也即将电源仓30b和NB-IoT芯片20a铺设于封装壳体的底部。采用上述三层结构的布设方式，可以使垃圾桶监测装置的结构更加精简。应当注意的是，图5中为了清楚示意三层结构，并未标注完整的封装壳体。

在实际应用中，垃圾桶监测装置可以布置于垃圾桶的底部内侧，也可以布置于垃圾桶的底部外侧，可以灵活与垃圾桶可拆卸连接，因此该垃圾桶监测装置可以与普通垃圾桶相结合，普通垃圾桶的各种类型都适用。应用范围广泛，无需改造垃圾桶或者更换新式垃圾桶，应用成本较低。普通垃圾桶在于该垃圾桶监测装置相结合后，也可成为为相关工作人员通报满箱消息的智能垃圾桶。因此可以借助本实施例提供的垃圾桶监测装置大规模普及智能垃圾桶(只需将普通垃圾桶与垃圾桶监测装置结合即可)，成本较低且所需能耗较少，较好地实现智能生活，方便清洁人员把控垃圾桶清理时间，较好提升清洁效率。

实施例二：

参见图6所示的一种智能垃圾桶的结构示意图，包括前述实施例所提供的垃圾桶监测装置100，还包括垃圾桶本体200；其中，垃圾桶监测装置100可拆卸地设置于垃圾桶本体200上。

在图6中，仅示意出垃圾桶监测装置100设置于垃圾桶本体200的底部内侧。可以理解的是，在实际应用中，垃圾桶监测装置既可以设置于垃圾桶本体的底部内侧；也可以设置于垃圾桶本体的底部外侧。

优选的，垃圾桶监测装置的封装壳体的底面积与垃圾桶本体的底部的面积相匹配，以使封装壳体覆盖于垃圾桶本体的底部。从而全面的感测垃圾桶的垃圾重量，使得重量监测结果更加准确可靠。

综上所述，本实用新型实施例提供的垃圾桶监测装置及智能垃圾桶，通过重量监测模块监测垃圾桶的垃圾的总重量值，并在总重量值达到预设阈值时触发通讯模块向关联终端发送满箱预警消息，以使相关的清洁人员得知该去清理垃圾桶，较好地把控了清理时间，提升了清洁作业效率。此外，通过采用NB-IoT技术的通讯模块，可以有效降低能耗，使供电更加方便持久，无需维护或者外接电源、布设固定电路等繁琐步骤。而且垃圾桶监测装置为封装结构的整合模块，方便耐用。可以将上述垃圾桶监测装置与普通垃圾桶可拆卸结合，以低成本方式实现普通垃圾桶向智能垃圾桶的升级，无需改造垃圾桶或者更换新式垃圾桶，应用成本较低。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。